CN101140178A - 流量温度检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种流量温度检测仪，其电气部分包括温度传感器、流量传感器、单片机、温度显示单元(9)、流量显示单元(8)，温度传感器、流量传感器、温度显示单元(9)、流量显示单元(8)连接单片机，温度传感器和流量传感器的温度和流量信号传输到单片机，经处理后数据分别通过温度显示单元(9)和流量显示单元(8)显示。本发明将流量测试仪和温度测试仪合二为一，同时具备温度和流量传感器的所有功能。流量测试结果准确，受环境温度影响小。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体检测仪器，尤其是一种流量温度检测仪。
背景技术
在现有技术中，对于流体的流量和温度的检测是两个单独的产品。它们的工作原理是：流量传感器用于流量监控系统中，当流速达到设定的流速阀值时，产生检测信号，用于保护连锁保护系统。流量传感器常用的是机械式，其工作原理为传统的差压式、浮子式等，它们的机构复杂笨重，安装困难(必须截断管道安装)，压损大，精度差，并且气体、液体不能通用。温度传感器，用于显示温度和产生控制信号，数码管用于显示按键设定菜单状态。
以上两种设备是自动化系统中最常用的，大多数系统中会同时用到这两类传感器。作为两个分别独立的设备必然会给用户带来操作、维护和安装的不便，同时带来系统接线复杂和可靠性问题。常用的流量传感器或温度传感器，其外观一般都常用圆柱体或近似长方体的结构、其外形平实、缺少变化、造型不美观等。
发明内容
为了解决现有技术中安装，操作、维护、接线的不便的问题，本发明将流量测试仪和温度测试仪合二为一，同时具备温度和流量传感器的所有功能。具体技术方案是：
一种流量温度检测仪，由结构部分和电气部分组成，电气部分安装在结构部分内，电气部分包括温度传感器、流量传感器、单片机、温度显示单元、流量显示单元，其特征是温度传感器、流量传感器、温度显示单元、流量显示单元连接单片机，温度传感器和流量传感器的温度、流量信号传输到单片机，经处理后数据分别通过温度显示单元和流量显示单元显示。
流量传感器包括流速感应电阻和温度感应电阻，它们分别与单片机连接，流速感应电阻用于感应水流速，温度感应电阻用于感应水温产生基准电压。作为改进，流速感应电阻和温度感应电阻依次连接在一差动放大电路的两输入端，差动放大电路的输出端通过滤波电路连接单片机。还有一基准电位产生器，用于提供给温度感应电阻基准电压，其一输入端连接单片机，另一输入端连接电压范围学习装置。电压范围学习装置连接于单片机，用于人工设置流量测试范围。所述滤波电路是带通滤波器，差动放大电路是差动放大器。温度传感器设有滤波电路，该电路连接在温度传感器和单片机之间。该滤波电路是带通滤波器。
温度显示单元采用三只7段数码管温度显示；流量显示单元用10个LED流量显示。
结构部分包括主体和探棒，探棒一端的与主体部分连接，温度传感器和流量传感器安装在探棒的另一端内，温度传感器的周围填充导热体；单片机、温度显示单元、流量显示单元安装在主体内。主体为球形，温度显示单元、流量显示单元设在球形切面上；所述探棒直径不大于10mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将流量测试仪和温度测试仪合二为一，同时具备温度和流量传感器的所有功能。
2、流量测试结果准确，受环境温度影响小。
3、用户可以设置流量测量范围。
4、探头安装在一小管径的管道内，使测量的复杂纯度降低，不用截断被测管道。
5、主体采用球形壳体结构，美观大方。
附图说明
图1是本发明原理框图
图2是本发明外观正视图，图3是本发明外观侧面剖视图
图中：流速感应电阻1、发热体2、温度感应电阻3、气室半导体4、数字温度IC5、主体6、探棒7、流量显示单元8、温度显示单元9
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明。
一种流量温度检测仪，由结构部分和电气部分组成，电气部分安装在结构部分内。电气部分包括温度传感器、流量传感器、单片机、温度显示单元9、流量显示单元8。温度传感器、流量传感器、温度显示单元9、流量显示单元8连接PIC单片机P89LPC512。温度传感器和流量传感器的温度、流量信号传输到单片机，经单片机处理后数据分别通过温度显示单元9和流量显示单元8显示。
如图2、3，本发明的结构部分包括主体6和探棒7，探棒7一端的与主体6连接，温度传感器和流量传感器安装在探棒7的另一端内。单片机、温度显示单元9、流量显示单元8安装在主体内6。所述探棒7直径8mm。
流量的测试方式是利用热扩散原理而产生。理论公式：V∝Ksqrt(T)；T∝RT其中V-流体流速、T-温度、RT-热敏电阻，由温度引起阻值。通过该公式可知，温度感应阻值和流速是平方正比关系，利用这一原理，有两个电阻(温度感应)，用恒压电源供电，通过比较基准感应电阻与流量变化电阻电压变化，经放大滤波处理，检测流量信号。
具体实施是：流量传感器包括流速感应电阻1、温度感应电阻3(用于感应水温，产生基准电压)，温度感应电阻3由基准电位产生器供电，电阻1、3分别连接差动放大器(应用现有的器件)的两输入端、差动放大器输出的信号经带通滤波器(由现有的高通滤波电路和低通滤波电路组成)滤波后与单片机连接。单片机P89LPC512可产生基准电位，具有基准电位产生器的功能的输入端连接于单片机。单片机控制基准电位的高低，达到电压范围学习的作用，具有电压范围学习装置的作用。用户可以通过单片机设置基准电位器的电压输出范围，进而得到流量测试的范围。
还设有发热体2和气室半导体4是为了保持热平衡，即为了得到比较宽的线性范围。
温度测量采用现有的数字温度传感器LM37和高导热系数导热硅胶，它们可以提高测温的敏感度和精度。传感器的数字温度IC5设在流量传感器的上方，周围充满高导热系数导热硅胶，并与流量传感器通过气室半导体4隔离。
LM37是I2C串口方式的数字电路，其内部有ROM，通过单片机读取ROM值，即可计算出温度值。该温度传感器设有带通滤波器。
温度显示单元9采用三只7段数码管温度显示。流量显示单元8采用10个LED流量显示，从左至右一字排列，用LED发光的数目来表示流量的大小。
单片机分别对应流量和温度产生两路监控信号，并有多种输出方式，按输出类型分为：①开关量输出，NPN、PNP、继电器输出，②模拟量输出方式：4～20mA、0～10V。按输出方式分为，两线制和三线制输出。
使用方法：实际使用时候，只需要在被测管线上开一直径8mm的小孔，把本发明的探头伸入即可(如果被测物不是经管线传输的，只需要把探头伸入被测物体内就可以了)。用户可以通过设置被测的流量范围，来设置流量测试的高低点。
如表所示，为本发明显示菜单。其中第一列为设置菜单，第二列为菜单功能注释，第三列为参数设置范围，第四列为设置范围的注释，备注说明菜单对象。表格最后一行为远程学习线设置，它只针对流量的学习功能，与菜单中的“高点学习””低点学习”功能相同，目的是设定流量范围。此功能设置是方便用户，现场操作，用户只需将输出线中的white线与电源正极短接即可操作。
其设置方法，参看图2，面板下部有两个按键，左边MODE/ENTER键为菜单设置和确认功能，每按一次菜单顺序显示在数码管上。右边LEARN/SET键为参数设定，用配合MODE/ENTER键，对相应菜单进行参数设置(同样在数码管上显示)，参数确认再次按MODE/ENTER键。表
Claims (9)
1.一种流量温度检测仪，其电气部分包括温度传感器、流量传感器、单片机、温度显示单元(9)、流量显示单元(8)，其特征是温度传感器、流量传感器、温度显示单元(9)、流量显示单元(8)连接单片机，温度传感器和流量传感器的温度和流量信号传输到单片机，经处理后数据分别通过温度显示单元(9)和流量显示单元(8)显示。
2.根据权利要求1所述的流量温度检测仪，其特征是流量传感器包括流速感应电阻(1)和温度感应电阻(3)，它们分别与单片机连接，流速感应电阻(1)用于感应水流速，温度感应电阻(3)用于感应水温，并产生基准电压。
3.根据权利要求2所述的流量温度检测仪，其特征是流速感应电阻(1)和温度感应电阻(3)连接在差动放大电路的两输入端，差动放大电路的输出端通过滤波电路连接单片机。
4.根据权利要求3所述的流量温度检测仪，其特征是还设有基准电位产生器，其输入端连接单片机，输出端连接温度感应电阻(3)，用于提供给温度感应电阻(3)基准电压。
5.根据权利要求4所述的流量温度检测仪，其特征是还设有电压范围学习装置，其输入端连接单片机，输出端与基准电位产生器的另一输入端连接，用于人工设置流量测试范围，
6.根据权利要求1所述的流量温度检测仪，其特征是温度传感器设有滤波电路，该电路连接在温度传感器和单片机之间。
7.根据权利要求1所述的流量温度检测仪，其特征是温度显示单元采用三只7段数码管温度显示；流量显示单元采用10个LED显示流量。
8.根据权利要求1所述的流量温度检测仪，其特征是所述检测仪还包括由主体(6)和探棒(7)组成的结构部分，探棒(7)的一端与主体(6)连接，温度传感器和流量传感器安装在探棒(7)的另一端内，温度传感器的周围填充导热体；单片机、温度显示单元(9)、流量显示单元(8)安装在主体(6)内。
9.根据权利要求8所述的流量温度检测仪，其特征是所述主体(6)为球形，温度显示单元(9)、流量显示单元(8)设在球形切面上；所述探棒(7)直径不大于10mm。
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| WO2016197631A1 (zh) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | 伊玛精密电子（苏州）有限公司 | 抗酸碱全金属流量温度传感器 |
| CN107664553A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-06 | 伊玛精密电子（苏州）有限公司 | 一种压力温度处理电路，尤其是具有它的压力温度计 |
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2007
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| WO2019080657A1 (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 伊玛精密电子（苏州）有限公司 | 一种压力温度处理电路，尤其是具有它的压力温度计 |
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